การรวมแบตเตอรี่และเครื่องชาร์จแบตเตอรี่เข้ากับโครงการของฉัน - ฉันไม่ต้องการถอดแบตเตอรี่ออกจากอุปกรณ์นี้เพื่อการชาร์จฉันจะทำอย่างไร


10

(ฉันเคยออกแบบและสร้างอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ - ไฮไฟระบบอัตโนมัติระบบดิจิตอลจนถึงและรวมถึงตัวควบคุมที่ใช้ CPU - ดังนั้นฉันจึงมีความเข้าใจพื้นฐานที่ดีฉันเพิ่งหยุดมีส่วนร่วมในสนามประมาณ 15 ปีที่แล้วดังนั้นความรู้ของฉัน สิ่งที่มีอยู่ในปัจจุบันในแง่ขององค์ประกอบค่อนข้างมีหมอกหนา)

อุปกรณ์นี้เป็นตัวควบคุมสำหรับเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ การถอดแบตเตอรี่ออกเพื่อชาร์จทุกครั้งจะยุ่งยาก นอกจากนี้ฉันต้องการการเปลี่ยนระหว่างแบตเตอรี่และ AC อย่างราบรื่น (ไม่ใช่ AC ต่อ se แต่เป็น DC ภายนอกที่แรงดันสูงกว่า)

แบตเตอรี่ต้องมี 12 V หรือสูงกว่าเล็กน้อย ในแง่ของปริมาณพลังงานที่ต้องใช้ในการจัดเก็บบางอย่างเช่นแบตเตอรี่แล็ปท็อปขนาดเล็กน่าจะเพียงพอ

ดังนั้นโดยพื้นฐานฉันต้องรวมวงจรการชาร์จแบตเตอรี่เข้ากับอุปกรณ์ แบตเตอรี่จะไม่สามารถถอดออกได้ (ง่าย) อุปกรณ์จะจัดเตรียมพอร์ตสำหรับแหล่งจ่ายไฟ DC ภายนอกสำหรับการชาร์จ การสลับระหว่างแบตเตอรี่ภายในและ DC ภายนอกต้องราบรื่น มันจะต้องจัดการงานที่เกี่ยวข้องกับการชาร์จแบตเตอรี่โดยอัตโนมัติ (ควบคุมกระแสไฟ, หยุดการชาร์จเมื่อชาร์จเต็ม, หยุดอุปกรณ์เมื่อคายประจุจนเต็มและไม่มี DC ภายนอก ฯลฯ ) การระบุระดับการชาร์จปัจจุบันจะดี

ข้อเสนอแนะใด ๆ

ฉันค่อนข้างมั่นใจว่าฉันสามารถใช้แบตเตอรี่แล็ปท็อปจริงเพื่อจุดประสงค์นี้ฉันไม่ทราบวิธีการเชื่อมต่อ

ฉันสามารถใช้ 4 x LiPo หรือ 4 x 18650 องค์ประกอบเป็นอนุกรมได้ไหม ฉันต้องใช้ที่ชาร์จแบตเตอรี / คอนโทรลเลอร์บางอย่างฉันค่อนข้างแน่ใจว่ามีสิ่งนั้นอยู่แล้วฉันแค่ไม่รู้ว่าจะเริ่มมองหามันได้ที่ไหน ฉันรู้ว่าองค์ประกอบเหล่านี้จู้จี้จุกจิก

ความช่วยเหลือใด ๆ ที่จะได้รับการชื่นชมขอบคุณ


4
เริ่มมองหาของวงจรรวมการจัดการพลังงานย่อ PMIC: ที่นี่ใน Digikey มีคำถามสองสามข้อที่คุณขาดหายไปในคำถาม (เช่นเวลาในการชาร์จกระแสสูงสุดประสิทธิภาพและขนาด) ที่เราต้องรู้ก่อนที่เราจะแนะนำวิธีแก้ปัญหา ตัวควบคุมส่วนใหญ่รับประกันการเปลี่ยนระหว่างการชาร์จและพลังงานแบตเตอรี่อย่างราบรื่น
Kevin Vermeer

3
ด้วย 4 เซลล์คุณต้องพิจารณาการทำ ball ball ด้วย มันซับซ้อน
Olin Lathrop

โอ้วลิงค์ Digikey นั้นยอดเยี่ยมมาก ฉันจะเริ่มขุดผ่านมัน กระแสสูงสุด: 1 A ควรให้ค่าใช้จ่ายมากมาย (Arduino + การ์ด SD การ์ด, 20x4 LCD, เซ็นเซอร์อุณหภูมิไม่กี่, พัดลมพีซี 120 มม. w ควบคุมความเร็วโดย Arduino) เวลาในการชาร์จ: 12 ชั่วโมงก็โอเค ขนาด: เล็กกว่าดีกว่า แต่ก็ไม่สำคัญ ประสิทธิภาพ: ตราบใดที่ไม่เปลืองแบตเตอรี่มากเกินไปฉันก็ไม่สนใจ
Florin Andrei

1
eevblog.com/projects/usupplyเป็นตัวอย่าง เขาใช้แบตเตอรี่สองก้อนและตัวแปลงเสริม
joeforker

คำตอบ:


6

แบตเตอรี่แล็ปท็อปมีแนวโน้มที่จะเป็นทางเลือกที่ดีถ้าคุณสมบัติ Li-ion ที่เหมาะกับคุณ เหล่านี้อาจมี 2 หรือ 3 หรือ 4 เซลล์ในซีรีส์ บางตัวให้การเข้าถึงจุดเชื่อมต่อของเซลล์ทั้งหมด แต่บางอันก็ไม่สามารถทำได้ ผู้ที่ไม่มีตัวควบคุมภายในเพื่อรักษาสมดุลของเซลล์

หากนี่เป็นแอปพลิเคชั่นปิดหรือเปิดระดับเสียงต่ำคุณอาจต้องการใช้สิ่งที่แล็ปท็อปที่เกี่ยวข้องใช้ หากนี่คือการใช้งานจำนวนมาก Digikey และคนอื่น ๆ ขายไอซีที่เหมาะสม อีกทางเลือกหนึ่งคือการใช้เซลล์น้อยลงและตัวแปลงเพิ่ม มีแบตเตอรี่เซลล์เดียว LiPo จำนวนมากสำหรับแท็บเล็ต / โทรศัพท์ / pdas / ... มีแบตเตอรี่เซลล์จำนวน 2 ก้อนสำหรับกล้อง เหล่านี้มักจะรักต่อความจุเว้นแต่คุณจะซื้อแบตเตอรี่หลังการขาย ข้อได้เปรียบของแบตเตอรี่กล้องคือมักจะมีเครื่องชาร์จหลังการขายที่มีต้นทุนต่ำซึ่งตั้งเป้าไปที่แบตเตอรี่ชนิดหนึ่งโดยเฉพาะและเป็นงานที่ดีพอสำหรับการชาร์จแบตเตอรี่ ราคาของเครื่องชาร์จดังกล่าวมักจะต่ำพอที่การสร้างเครื่องชาร์จเชิงพาณิชย์ลงในผลิตภัณฑ์อาจน่าสนใจมาก

หากคุณต้องการ 12V ขั้นต่ำคุณจะต้องมีเซลล์ Li-ion 4 เซลล์ - ขั้นต่ำ 12V (คุณเลือก) และต่ำกว่า 17V ที่ชาร์จเต็ม

ทางเลือกที่เป็นไปได้คือเซลล์กรดตะกั่วปิดผนึก ราคาถูกกว่าต่อความจุ แต่ความหนาแน่นของพลังงานและปริมาตรลดลงและอายุการใช้งานของรอบการทำงานลดลงในการใช้งานที่ลึก

LiFePO4 (ลิเธียมเฟอร์โรฟอสเฟต) มีแรงดันไฟฟ้าต่อเซลล์ต่ำกว่า LiIon และความหนาแน่นของพลังงานต่ำกว่า แต่มีวงจรชีวิตที่ยาวนานกว่า LiFePO4 ระยะยาวเสนอราคาต้นทุนที่ดีที่สุด แต่ราคาเริ่มต้นสูง

NiMH - ไม่แนะนำ


ที่เพิ่ม:

Florin แสดงความคิดเห็น:

เนื่องจากในขั้นตอนนี้ฉันไม่ต้องการพลังงานจำนวนมากที่เก็บไว้ในแบตเตอรี่ความคิดวงจรลิเธียมเซลล์ + บูสเตอร์เดียวฟังดูน่าดึงดูดอย่างยิ่งโดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากฉันสามารถหาโมดูลดูแลทำความสะอาดที่ทำการชาร์จในขณะที่ป้อน DC ไปยังอุปกรณ์ของฉัน . แน่นอนตอนนี้ฉันต้องหาผู้สนับสนุนที่เหมาะสม บางสิ่งบางอย่างนึกคิดขึ้นอยู่กับ IC ที่มีองค์ประกอบไม่กี่รอบ ข้อกำหนดจำนวนแอมแปร์ค่อนข้างน้อย ฉันต้องสร้างสองอันสำหรับ 5V และอีกอันสำหรับ 12V

IC นี้จะให้สูงถึง 80 mA AT 18V (100 mA + AT 12v) หรือ 280 mA ที่ 5V จากเซลล์ LiIon หรือ LiFePO4 เดียว มีอยู่ที่ Digikey ในราคา $ 2/1

TI / NatSemi LM4510 ตัวแปลง DC / DC Step-Up แบบซิงโครนัสพร้อมการแยกการปิดระบบจริง

ประสิทธิภาพคือ "ตกลง" ในช่วงโหลดที่สมเหตุสมผล

ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่

และวงจรมีความซับซ้อนในระดับที่รับได้

ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่

มีชุดการประเมิน - PCB ที่ให้พอยน์เตอร์ที่ดีในการจัดวางที่เหมาะสม:

ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่


เซลล์ Li-ion หรือ LiFePO4 เดียวจะให้พลังงานกับหลุมนี้ หลังมีความหนาแน่นพลังงานต่ำกว่า แต่มีข้อดีของวงจรที่ยาวกว่าและมารยาทบนโต๊ะที่ดีกว่าโดยทั่วไป เซลล์ Li-ion 18650 (ตามที่ใช้ในชุดแบตเตอรี่แล็ปท็อปส่วนใหญ่) จะให้ประมาณ 7 - 9 Wh เมื่อใหม่หรือประมาณ 6 Wh หลังจากเพิ่มการแปลง เซลล์ LiFePO4 18650 จะให้พลังงานประมาณ 50% ของปริมาณเซลล์ Li-ion มาตรฐาน พูด 3.5 ถึง 4 วัตต์ชั่วโมง


เนื่องจากในขั้นตอนนี้ฉันไม่ต้องการพลังงานจำนวนมากที่เก็บไว้ในแบตเตอรี่ความคิดวงจรลิเธียมเซลล์ + บูสเตอร์เดียวฟังดูน่าดึงดูดอย่างยิ่งโดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากฉันสามารถหาโมดูลดูแลทำความสะอาดที่ทำการชาร์จในขณะที่ป้อน DC ไปยังอุปกรณ์ของฉัน . แน่นอนตอนนี้ฉันต้องหาผู้สนับสนุนที่เหมาะสม บางสิ่งบางอย่างนึกคิดขึ้นอยู่กับ IC ที่มีองค์ประกอบไม่กี่รอบ ข้อกำหนดจำนวนแอมแปร์ค่อนข้างน้อย ฉันต้องสร้างสองอันสำหรับ 5V และอีกอันสำหรับ 12V
Florin Andrei

รัสเซลน่าประทับใจมากขอบคุณ ฉันจะลองหา IC ซึ่งเป็นขั้นตอนต่อไปในแง่ของจำนวนแอมแปร์เอาท์พุทเพียงเพื่อให้อยู่ในด้านที่ปลอดภัย ฉันรู้สึกดีขึ้นมากถ้าผลผลิตที่ได้รับการสนับสนุนใกล้เคียงกับ 1A ถึงแม้ว่าโดยความเป็นจริงแล้วจะไม่มีวันเกิดขึ้นจริง พัดลมพีซีจะนั่งที่สาขา 12V และอาจวาดได้มากกว่า 100 mA
Florin Andrei

ฉันได้เรียนรู้บทเรียนของฉันบนกระดานประเมินผลเหล่านั้น คุณจะไม่มีเลย์เอาต์เช่นนั้น มันเหมือนกับคำพูดที่คุณจะเห็นในภาพยนตร์เท่านั้น ใช่คุณจะเห็นเลย์เอาท์ที่สวยงามอย่างนั้นในกระดาน Eval สิ่งที่จะป้องกันไม่ให้คุณอย่างใดอย่างน้อยสำหรับฉัน :)
อับดุลลาห์ Kahraman
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.